CN116581171B - 无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法 - Google Patents

无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法，背接触电池包括第一细栅线和第二细栅线，第一主栅线，第二主栅线，以及第一绝缘层，第二绝缘层，所述第一主栅线和第二主栅线的X轴方向上的宽度各自独立地为10‑100μm；所述第一主栅线或第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，且在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5‑100mm。本发明背接触电池具有耗银量低、双面率高的特点，能够提高背接触电池制作模组的生产良率，同时保证较高的CTM值。

Description

无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法
技术领域
本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法。
背景技术
背接触太阳能电池是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背面（非受光面或非正面）的电池，该电池的受光面或正面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子；并且这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时全背电极的组件更易于装配。
对于背接触太阳能电池而言，电极结构为电池核心技术。现有背接触太阳能电池的电极结构中通常在主栅线上设置焊盘，在第一种结构中主栅线及其焊盘分布在电池片两侧边缘，在第二种结构中主栅线及其焊盘分布在电池片的非边缘区域且主栅线的宽度一般大于0.1mm或大于0.5mm、焊盘的尺寸接近1mm×1mm。
然而，现有技术的背接触太阳能电池结构中，存在以下问题：对于上述第一种结构，a、对细栅线导电性要求非常高，电池背面细栅线面积占比大于80%，电池双面率低；b、铜栅电极的厚度很厚，严重影响铜栅电极设备的产能；c、铜栅工艺存在环保压力。对于上述第二种结构，d、主栅线及焊盘需要使用到大量低温银浆，材料成本昂贵；e、制作模组高温串焊后存在电池片形变较大、焊带与主栅线焊接拉力不足的现象，影响电池片制作模组的生产良率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的背接触太阳能电池耗银量高、焊接后形变量大、拉力低、生产良率低的缺陷，提供一种无焊盘超细主栅背接触电池和背接触电池模组及制备方法，该背接触电池具有成本低（耗银量低）、双面率高的特点，同时制作模组时焊带与电池片连接拉力大、连接后电池片形变量小的优点，能够提高背接触电池制作模组的生产良率，同时保证较高的CTM值。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种无焊盘超细主栅背接触电池，包括沿背面Y轴方向交替排列且均沿X轴方向延伸设置的第一细栅线和第二细栅线以收集电池片两种不同极性的电流，垂直于第一细栅线的第一主栅线，垂直于第二细栅线的第二主栅线，以及沿Z轴方向上，设置在第一主栅线和第二细栅线之间并分别接触的第一绝缘层，设置在第二主栅线和第一细栅线之间并分别接触的第二绝缘层，所述第一主栅线连接至少两条第一细栅线且所连接的至少一条第一细栅线最靠近背面X轴边缘，所述第二主栅线连接至少两条第二细栅线且所连接的至少一条第二细栅线最靠近背面X轴边缘，且所述第一主栅线、第二主栅线上均不设置焊盘，所述第一主栅线和第二主栅线的X轴方向上的宽度各自独立地为10-100μm；所述第一主栅线或第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，且在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5-100mm、优选10-100mm。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线成对设置且其成对的至少位于电池片背面X轴方向和/或Y轴方向的两侧区域。
更优选地，所述第一主栅线位于所接触的第一绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面，所述第二主栅线位于所接触的第二绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面。
进一步优选地，所述第一主栅线和/或第二主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上，且分别从电池片背面Y轴方向的一端延伸至另一端。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线包括靠近背面X轴边缘的第一边缘主栅线，所述第二主栅线包括靠近背面X轴边缘的第二边缘主栅线，所述第一边缘主栅线和第二边缘主栅线均包括成对的左主栅线和右主栅线且成对的左主栅线和右主栅线分别设置在同一相应绝缘层的Y轴中轴线的两侧。
更优选地，所述第一主栅线还包括位于背面Y轴中部的第一中间主栅线，所述第二主栅线还包括位于背面Y轴中部的第二中间主栅线，所述第一中间主栅线、第二中间主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上，且在沿Y轴方向上，相邻的相应边缘主栅线和相应中间主栅线之间和/或相邻的两条相应中间主栅线之间的距离L为10-100mm。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线的Z轴方向上的厚度各自独立地为5-30μm；所述第一细栅线和第二细栅线各自独立地满足：Y轴方向上的宽度为10-100μm，Z轴方向上的厚度为5-20μm；所述第二绝缘层、第一绝缘层各自独立地满足：X轴方向上的长度为1-5mm，Y轴方向上的宽度为150-900μm，Z轴方向上的厚度为20-70μm。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线分别所连接的对应细栅线的数量为2-10条，第一主栅线和第二主栅线成对设置，且每片电池片设置2-20对相应主栅线。
在一些优选实施方式中，所述第二绝缘层和第一绝缘层沿Y轴方向交替排布并形成相邻的两列，且至少部分相应绝缘层上供设置相对应主栅线，且分别沿其相应细栅线的X轴方向间隔设置。
第二方面，本发明提供一种背接触电池模组，包括串联排布的若干电池片，所述电池片为第一方面所述的无焊盘超细主栅背接触电池，且所述背接触电池模组还包括若干焊带和固化胶，所述焊带设置在各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上方并沿Y轴方向延伸设置，所述焊带将若干电池片进行串联，所述固化胶位于相应主栅线对应的焊带区域的Z轴方向上方，且固化胶的Y轴方向长度小于其下方相应主栅线的Y轴方向长度。
在一些优选实施方式中，在同一焊带上，所述固化胶沿Y轴方向上间隔排布。
在一些优选实施方式中，所述固化胶的Y轴方向长度与其下方相应主栅线的Y轴方向长度的差值≥1mm。
在一些优选实施方式中，所述固化胶的X轴方向长度大于焊带的X轴方向长度。
在一些优选实施方式中，所述焊带为外表面涂布低熔点焊接涂层的铜带，铜带在X轴方向上的宽度为0.3-2mm，铜带在Z轴方向上的厚度为0.05-0.2mm，所述低熔点焊接涂层的熔点低于155℃。
第三方面，本发明提供一种背接触电池模组的制备方法，所述背接触电池模组为第二方面所述的背接触电池模组，所述制备方法包括如下步骤：
S1、按串联方式排布好电池片，并在沿电池片的Y轴方向上排列的各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上铺设焊带；
S2、然后在各主栅线上对应的焊带区域形成UV胶，之后通过UV照射进行固化，形成固化胶；
S3、对S2所得电池串依次进行汇流、敷设胶膜、设置正板和背板后进行层压，层压将焊带与相应细栅线连接。
在一些优选实施方式中，S2中所述UV胶的厚度为5-100μm，所述固化的能量为300-3000mJ/cm2；S3中所述层压的温度高于焊带的熔点温度。
在一些优选实施方式中，S2中所述形成UV胶通过点胶或喷涂的方式进行。
有益效果：
经研究发现，目前制作背接触电池模组时需要焊接焊带，电池片焊接焊带后存在形变，需要有较大的焊接拉力才能将焊带与电池固定住，焊接拉力与焊带连接的银浆面积有直接关系，连接的银浆面积越大，焊接拉力越大。为提高焊接拉力，目前的背接触电池中一般会设置整条较宽的银浆栅线和多个较大面积的银浆焊盘，因此也显著增加了银浆耗用量，且焊盘焊接时会引起电池片形变。对此，本发明的无焊盘超细主栅背接触电池不设置焊盘，无需焊接，避免了现有技术采用焊接而引起的电池片形变，可在后续形成模组时采用固化胶实现焊带和电池片的固定连接，无需高温处理焊带，保证了生产良率；且设置各主栅线的宽度很小，仅为10-100μm（现有技术中主栅线宽度一般大于0.1mm），并且在相应主栅线间隔设置时可以采用分段印刷的方式形成主栅线，因此可以显著减少主栅线的银浆耗用量。并配合控制在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5-100mm，距离L适宜，能够在保证焊带与电池片之间的固定连接的同时，兼顾较低的银浆用量、后续固化胶用量，从而利于提高模组生产良率及降低材料成本。而在相同条件下，若L过大或过小，会导致模组生产良率下降或增加材料成本。
优选地，在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为10-100mm、进一步优选30-90mm、更优选40-80mm。
本发明的背接触电池模组采用无焊盘超细主栅背接触电池配合焊带和固化胶，固化胶具有优异的粘结力，同时粘贴过程不需要经过高温，因此电池片也不会产生形变；同时，本发明设置固化胶的Y轴方向长度小于其下方相应主栅线的Y轴方向长度，能够使得即便固化胶覆盖的区域焊带与相应的主栅线、细栅线接触不良，那么层压后焊带可以与没有固化胶覆盖区域的相应主栅线接触良好，有固化胶覆盖区域的细栅线收集的电流通过所连接的主栅线传导到无固化胶覆盖区域的相应主栅线，之后通过焊带导出。而在相同条件下，若UV胶覆盖区域存在无主栅线连接的现象（即固化胶的覆盖区域≥其下方相应主栅线的区域），UV胶会渗透到焊带背面，导致焊带与细栅线接触不良甚至绝缘，对应细栅线的电流无法通过焊带引出，从而会影响组件功率，降低背接触电池模组的CTM值。
本发明的制备方法中，焊带铺设后用UV胶固定，之后经过UV固化，焊带无需经过高温固化，因此不存在固定焊带后电池片形变的问题，且焊带通过UV胶与电池片连接，显著提升了焊带与电池片之间的拉力，从而提高了模组生产良率。其中，本发明的焊带（优选低温焊带或称低熔点焊带，如外表面涂布低熔点焊接涂层的铜带）在高温层压后才与窄的主栅线连接，而此时焊带在胶膜、正板、背板的夹持下已经无法产生形变，因此不存在固定焊带后电池片形变的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术的第1种电极结构的背接触电池示意图；
图2为是现有技术的第2种电极结构的背接触电池示意图；
图3为是现有技术的第3种电极结构的背接触电池示意图；
图4为本发明实施例1提供形成相应细栅线的背接触电池示意图；
图5为本发明实施例1提供形成相应绝缘油墨层的背接触电池示意图及对比例4电极结构的背接触电池示意图；
图6为本发明实施例1电池背面形成相应主栅线的背接触电池示意图；
图7为本发明实施例2电池背面形成相应主栅线的背接触电池示意图；
图8为本发明实施例3电池背面形成相应主栅线的背接触电池示意图；
图9为本发明实施例4电池背面形成相应主栅线的背接触电池示意图；
图10为本发明实施例5电池背面形成相应主栅线的背接触电池示意图；
图11为本发明以实施例1背接触电池制作模组串焊时敷设焊带的示意图；
图12为本发明以实施例1背接触电池制作模组串焊时电池两端点胶固化后的示意图；
图13为本发明以实施例1背接触电池制作模组串焊层压后焊带与细栅电极连接后的示意图。
附图标记说明
10、第一细栅线，20、第二细栅线，12、第一焊盘，22、第二焊盘，13、第一绝缘层，23、第二绝缘层，11、第一主栅线，21、第二主栅线，3、焊带，14、第一连接点，24、第二连接点，4、UV胶。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中，术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括，也可以不包括（或可以有，也可以没有）。
本发明中，长度是指在X轴方向上的尺寸，宽度是指Y轴方向上的尺寸，厚度是指Z轴方向上的尺寸。
本发明提供了一种无焊盘超细主栅背接触电池，包括第一细栅线和第二细栅线、第一主栅线和第二主栅线以及第二绝缘层和第一绝缘层，第一细栅线和第二细栅线沿背面Y轴方向交替排列且均沿X轴方向延伸设置，第一细栅线和第二细栅线用于收集电池片两种不同极性（极性相反）的电流，第一主栅线垂直于第一细栅线，第二主栅线垂直于第二细栅线。沿Z轴方向上，第一绝缘层设置在第一主栅线和第二细栅线之间并分别与第一主栅线和第二细栅线接触，第二绝缘层设置在第二主栅线和第一细栅线之间并分别与第二主栅线和第一细栅线接触。
本发明将第一主栅线设置为连接至少两条第一细栅线且所连接的至少一条第一细栅线最靠近背面X轴边缘，所述第二主栅线设置为连接至少两条第二细栅线且所连接的至少一条第二细栅线最靠近背面X轴边缘，且所述第一主栅线、第二主栅线上均不设置焊盘。需要指出的是，此处的连接是指相应主栅线和相应细栅线进行接触以实现电流汇聚。
本发明所述第一主栅线和第二主栅线的X轴方向上的宽度各自独立地为10-100μm。本发明能够在采用较小宽度主栅线的条件下，在降低银浆耗用量的同时，提升拉力，兼顾较高的模组生产良率和CTM值。
本发明所述第一主栅线或第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，且在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5-100mm、优选10-100mm。本发明在间隔设置时的距离L适宜，能够在保证焊带与电池片之间的固定连接的同时，兼顾较低的银浆用量、后续固化胶用量，从而利于提高模组生产良率及降低材料成本。而在相同条件下，若L过大或过小，会导致模组生产良率下降或增加材料成本。
需要指出的是，本发明所述第一主栅线或第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，是指，所述第一主栅线沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，第二主栅线沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线成对设置且其成对的至少位于电池片背面X轴方向和/或Y轴方向的两侧区域。可以理解的是，在电池片背面X轴方向和/或Y轴方向的两侧区域中的任一侧区域均至少设置一对第一主栅线和第二主栅线。
更优选地，所述第一主栅线位于所接触的第一绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面，所述第二主栅线位于所接触的第二绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面。可以理解的是，同一主栅线可以位于相应绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面，不同的主栅线中可以部分位于相应绝缘层的Y轴中轴线上，部分位于相应绝缘层的Y轴中轴线的侧面。
进一步优选地，所述第一主栅线和/或第二主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上，且分别从电池片背面Y轴方向的一端延伸至另一端。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上间隔设置。
在一些具体实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上间隔设置，所述第一主栅线位于所接触的第一绝缘层的Y轴中轴线上，所述第二主栅线位于所接触的第二绝缘层的Y轴中轴线上。该优选方案，更利于降低银浆耗用量，同时兼顾提升拉力，提高较高的模组生产良率和CTM值。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线包括靠近背面X轴边缘的第一边缘主栅线，所述第二主栅线包括靠近背面X轴边缘的第二边缘主栅线，所述第一边缘主栅线和第二边缘主栅线均包括成对的左主栅线和右主栅线且成对的左主栅线和右主栅线分别设置在同一相应绝缘层的Y轴中轴线的两侧。
更优选地，所述第一主栅线还包括位于背面Y轴中部的第一中间主栅线，所述第二主栅线还包括位于背面Y轴中部的第二中间主栅线，所述第一中间主栅线、第二中间主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上。
进一步优选地，在沿Y轴方向上，相邻的相应边缘主栅线和相应中间主栅线之间和/或相邻的两条相应中间主栅线之间的距离L为10-100mm。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线的Z轴方向上的厚度各自独立地为5-30μm。
优选地，所述第一细栅线和第二细栅线各自独立地满足：Y轴方向上的宽度为10-100μm，Z轴方向上的厚度为5-20μm。
优选地，所述第二绝缘层、第一绝缘层各自独立地满足：X轴方向上的长度为1-5mm，Y轴方向上的宽度为150-900μm，Z轴方向上的厚度为20-70μm。
在一些优选实施方式中，所述第一主栅线和第二主栅线分别所连接的对应细栅线的数量为2-10条，第一主栅线和第二主栅线成对设置，且每片电池片设置2-20对相应主栅线。
在一些优选实施方式中，所述第二绝缘层和第一绝缘层沿Y轴方向交替排布并形成相邻的两列，且至少部分相应绝缘层上供设置相对应主栅线，且分别沿其相应细栅线的X轴方向间隔设置。所述第二绝缘层和第一绝缘层沿Y轴方向交替排布并形成相邻的两列，是指，第二绝缘层形成一列，第一绝缘层形成另一列，且相邻的第二绝缘层和第一绝缘层交叉设置。
本发明中各电极结构的制备可以参考现有技术的方法，只要能获得上述结构即可，例如可以采用印刷或喷墨打印的方式形成。其中各细栅线可以通过印刷银浆的方式形成，也可以通过电镀铜栅线的方式形成。
本发明中各主栅线和细栅线可以为银浆或其他类型的导电材料，导电材料如银包铜浆。
第二方面，本发明提供一种背接触电池模组，包括串联排布的若干电池片，所述电池片为第一方面所述的无焊盘超细主栅背接触电池，且所述背接触电池模组还包括若干焊带和固化胶，所述焊带设置在各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上方并沿Y轴方向延伸设置，所述焊带将若干电池片进行串联。
本发明所述固化胶位于相应主栅线对应的焊带区域的Z轴方向上方，可以理解的是，固化胶位于焊带上方。且固化胶的Y轴方向长度小于其下方相应主栅线的Y轴方向长度，能够使得即便固化胶覆盖的区域焊带与相应的主栅线、细栅线接触不良，那么层压后焊带可以与没有固化胶覆盖区域的相应主栅线接触良好，有固化胶覆盖区域的细栅线收集的电流通过所连接的主栅线传导到无固化胶覆盖区域的相应主栅线，之后通过焊带导出，从而保证背接触电池模组的CTM值。
本发明所述电池片串联的方式可以按照现有技术中的进行，例如可以为：相邻电池片之间通过第一主栅线或第二主栅线上设置的焊带相连，且沿Y轴方向上用于连接前一相邻电池片的焊带与用于连接后一相邻电池片的焊带的相应主栅线不同。
在一些优选实施方式中，在同一焊带上，所述固化胶沿Y轴方向上间隔排布。该优选方案，能够均匀的分散焊带与电池片之间的粘结力，从而利于提高模组生产良率。
在一些优选实施方式中，所述固化胶的Y轴方向长度与其下方相应主栅线的Y轴方向长度的差值≥1mm。
优选地，所述固化胶的Y轴方向长度与其下方相应主栅线的Y轴方向长度的差值为1-5mm。该优选方案，能够保证焊带与电池片连接的良率，同时尽可能的减少主栅线银浆用量，从而更利于提高模组生产良率，降低银浆成本。
本发明所述固化胶的X轴方向长度大于焊带的X轴方向长度，能将焊带包裹住并与电池片表面粘接。
在一些优选实施方式中，所述焊带为外表面涂布低熔点焊接涂层的铜带，铜带在X轴方向上的宽度为0.3-2mm，铜带在Z轴方向上的厚度为0.05-0.2mm。
本发明优选地，所述低熔点焊接涂层的熔点低于155℃、优选120-145℃。
本发明所述低熔点焊接涂层的材料只要满足上述低熔点即可，例如可以为锡、铋、银、铟中的至少一种。
第三方面，本发明提供一种背接触电池模组的制备方法，所述背接触电池模组为第二方面所述的背接触电池模组，所述制备方法包括如下步骤：
S1、按串联方式排布好电池片，并在沿电池片的Y轴方向上排列的各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上铺设焊带；
S2、然后在各主栅线上对应的焊带区域形成UV胶，之后通过UV照射进行固化，形成固化胶；
S3、对S2所得电池串依次进行汇流、敷设胶膜、设置正板和背板后进行层压，层压将焊带与相应细栅线连接。
在一些优选实施方式中，S2中所述UV胶的厚度为5-100μm，所述固化的能量为300-3000mJ/cm2。
优选地，S3中所述层压的温度高于焊带的熔点温度，进一步优选的，层压的温度为145-155℃。
在一些优选实施方式中，S2中所述形成UV胶通过点胶或喷涂的方式进行。
S3中所述敷设胶膜、设置正板和背板后进行层压，均为常规模组制作过程，可以理解的是，胶膜敷设在电池片串联后形成的电池串的正面和背面，正板设置在电池串的正面，背板设置在电池串的背面。
本发明所述层压能够实现焊带分别与相应的第一细栅线、第二细栅线连接，连接点包括：焊带与第一细栅线的第一连接点，焊带与第二细栅线的第二连接点。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种无焊盘超细多主栅背接触电池，其制备方法及结构如下：
S101、如图4所示，提供一种形成细栅电极的背接触电池电极结构，包括：
用于收集电池片第一极性的第一细栅线10；
用于收集电池片第二极性的第二细栅线20，其与第一细栅线10交替排布；
所述第一极性与第二极性为相反极性，细栅线采用印刷银浆的方式形成，第一细栅线10/第二细栅线20的宽度均为50μm，厚度均为10μm。
S102、如图5所示，在第一细栅线10、第二细栅线20上交替形成绝缘油墨层，包括：
用于绝缘电池片第二极性的第一绝缘层13，其为若干并形成一列；
用于绝缘电池片第一极性的第二绝缘层23，其为若干并形成另一列；
所述绝缘油墨层采用印刷的方式形成，第一绝缘层13/第二绝缘层23的长度为3mm，宽度均为500μm，厚度均为30μm。
S103、如图6所示，在电池两端的第一细栅线10、第二细栅线20上形成银浆主栅线，所述银浆主栅线包括：
用于连接电池片端部第一细栅线10的第一主栅线11；
用于连接电池片端部第二细栅线20的第二主栅线21；
所述银浆主栅线采用印刷的方式形成，第一主栅线11/第二主栅线21的宽度均为50μm，厚度均为10μm，主栅线连接的第一细栅线10或第二细栅线20均为3条。第一主栅线11与第二主栅线21成对形成，每片电池片上有4对主栅线。
银浆主栅线设置在电池片的两端并位于所接触的相应绝缘油墨层的Y轴中轴线上，银浆主栅线分别连接电池片最边缘往内数的第一细栅线10与第二细栅线20，同一主栅线在垂直相应细栅线方向上相邻相应主栅线之间的距离L为80mm。
无焊盘超细多主栅背接触电池模组，其制作方式及结构如下：
S104、如图11所示，按串联方式排布好电池片，并在电池片的各绝缘油墨层上表面敷设焊带3，所述焊带3为铜带表面涂布低熔点可焊接涂层，所述铜带在X轴方向上的宽度为0.8mm，在Z轴方向上的厚度为0.1mm，所述可焊接涂层的熔点在120-145℃。
相邻电池片之间通过第一主栅线11或第二主栅线21上设置的焊带3相连，且沿Y轴方向上用于连接前一相邻电池片的焊带3的相应主栅线（为第一主栅线11）与用于连接后一相邻电池片的焊带3的相应主栅线（为第二主栅线21）不同。
S105、如图12所示，在各主栅线上对应的焊带3区域通过点胶的方式形成UV胶4，之后通过UV照射进行固化形成固化胶，所述UV胶4的厚度为60μm，UV固化能量为1000mJ/cm2。
固化胶位于相应主栅线对应的焊带3区域的Z轴方向上方，固化胶的Y轴方向长度小于其下方相应主栅线的Y轴方向长度，固化胶的Y轴方向长度与其下方相应主栅线的Y轴方向长度的差值为2mm，固化胶的X轴方向长度大于焊带的X轴方向长度。
S106、按常规方式对串联后的电池串进行汇流、在电池片的正面和背面分别敷设好胶膜、正板背板材料后进行层压，如图13所示，层压后实现焊带3分别与第一细栅线10、第二细栅线20连接，连接点包括：
焊带3与第一细栅线10的第一连接点14；
焊带3与第二细栅线20的第二连接点24；
层压温度为155℃，层压后形成模组。
实施例2
与实施例1所不同的是：
S103、如图7所示，在电池片两端（即侧面区域）及中间区域的第一细栅线10、第二细栅线20上均分别形成一条银浆栅线作为一对主栅线，即在电池片Y轴方向形成三对主栅线。后续在位于中间区域的相应主栅线上同步形成UV胶4。在Y轴方向上，相邻的主栅线之间的距离L为40mm。
实施例3
与实施例1所不同的是：
S103、如图8所示，在电池片两端的第一细栅线10、第二细栅线20上形成两条银浆栅线作为一对同种类主栅线，即相应的同类型主栅线均为两条且对称排布在同列的相应绝缘油墨层的两侧。
实施例4
与实施例1所不同的是：
S103、如图9所示，在电池片两端第一细栅线10、第二细栅线20上形成的同类型主栅线均为相邻的两条且对称排布在同列的相应绝缘油墨层的两侧，相邻的成对的不同类型主栅线共为4条主栅线；并在电池片中间区域的第一细栅线10、第二细栅线20上形成一条银浆栅线并与相邻列同步形成的银浆栅线作为一对主栅线，一对主栅线中共为2条主栅线。在Y轴方向上，相邻的主栅线之间的距离L为40mm。
实施例5
与实施例1所不同的是：
S103、如图10所示，在电池片背面的第一细栅线10、第二细栅线20上形成一条完整从电池片Y轴方向一端延伸至另一端的银浆栅线并与相邻列同步形成的银浆栅线作为一对银浆主栅线。
实施例6
与实施例1所不同的是：
调整主栅线的Y轴方向长度，使得该长度与其上方固化胶的Y轴方向长度的差值为6mm。
实施例7
与实施例1所不同的是：
调整主栅线的Y轴方向长度使得在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5mm。
对比例1
如图1所示，异性电极的第一主栅线11/第二主栅线21及第一焊盘12/第二焊盘22分别设计在电池片两侧边缘，载流子需要从电池片的一侧传输到另外一侧，收集载流子的第一细栅线10/第二细栅线20的长度非常长。载流子长距离传输对细栅线的导电性要求非常高，以导电性好的铜栅线为例，第一细栅线10/第二细栅线20一般占到电池背面80%以上的面积，同时铜栅线的厚度需要达到30μm以上，因此大幅减少了电池的双面率，还严重影响铜栅电极设备的产能，另外铜电镀工艺还存在环保压力。后续制作模组时通过焊带交替连接电池片两侧边缘的第一焊盘12/第二焊盘22形成电池串。
总之对比例1存在以下问题：a、对细栅线导电性要求非常高，电池背面栅线面积占比大于80%，电池双面率低；b、铜栅电极的厚度很厚，严重影响铜栅电极设备的产能。c、铜栅工艺存在环保压力。
对比例2
如图2所示，印刷银浆形成交叉排列的异性电极第一细栅线10/第二细栅线20后，在第一细栅线10/第二细栅线20上表面印刷交替排列的第一绝缘层13/第二绝缘层23，之后再印刷银浆形成第一主栅线11/第二主栅线21及第一焊盘12/第二焊盘22。其中第一主栅线11/第二主栅线21的宽度大于0.1mm，第一焊盘12/第二焊盘22的尺寸接近1mm×1mm，第一主栅线11/第二主栅线21及第一焊盘12/第二焊盘22的银浆耗用量与第一细栅线10/第二细栅线20耗用量接近，需用到大量昂贵的银浆，因此大幅增加了电极的成本。
后续制作模组时按照实施例1的方法进行，不同的是S105焊带3通过高温焊接的方式固定在焊盘上，所述高温焊接对应的温度为170-270℃。制作模组时，因为背接触电池为单面焊接，焊带3高温焊接冷却后存在较大的应力，使得电池片焊接后存在较大的形变，另外电池片串焊过程焊带3与银浆主栅线之间的焊接拉力一般小于1N，串焊后的制程中容易出现焊带3与银浆主栅线脱落等问题，从而影响电池片制作模组的生产良率。
总之对比例2存在以下问题：a、主栅线及焊盘需要使用到大量低温银浆，材料成本昂贵；b、制作模组高温串焊后存在电池片形变较大、焊带3与主栅线焊接拉力不足的现象，影响电池片制作模组的生产良率。
对比例3
如图3所示，印刷银浆形成交叉排列的异性电极的第一细栅线10/第二细栅线20后，在第一细栅线10/第二细栅线20上表面印刷交替排列的第一绝缘层13/第二绝缘层23，之后再印刷银浆形成整条很宽的第一主栅线11/第二主栅线21，其中第一主栅线11/第二主栅线21的宽度一般大于0.5mm，第一主栅线11/第二主栅线21银浆耗用量与第一细栅线10/第二细栅线20耗用量接近，需用到大量昂贵的银浆，因此大幅增加了电极的成本。
后续制作模组时按照实施例1的方法进行，不同的是S105焊带3通过高温焊接的方式固定在主栅线上，所述高温焊接对应的温度为170-270℃。制作模组时，因为背接触电池为单面焊接，焊带3高温焊接冷却后存在较大的应力，使得电池片焊接后存在较大的形变，另外电池片串焊过程焊带3与银浆主栅线之间的焊接拉力一般小于1N，串焊后的制程中容易出现焊带3与银浆主栅线脱落等问题，从而影响电池片制作模组的生产良率。
总之对比例3存在以下问题：a、本对比例主要基于焊接拉力考虑，焊带焊接后电池片存在形变，电池片形变后存在焊带与主栅线局部脱落的风险，因此采用整条宽主栅线可以较好的避免焊接后焊带与主栅线局部脱落的风险，对电池效率没有影响，但是主栅线及焊盘需要使用到大量低温银浆，材料成本昂贵；b、制作模组高温串焊后存在电池片形变较大、焊带3与主栅线焊接拉力不足的现象，影响电池片制作模组的生产良率。
对比例4
如图5所示，印刷银浆形成交叉排列的异性电极第一细栅线10/第二细栅线20后，在第一细栅线10/第二细栅线20上表面印刷交替排列的第一绝缘层13/第二绝缘层23，之后不需要印刷银浆形成主栅电极。电池背面的第一细栅线10和第二细栅线20交替排列且为相反极性，因此每条电极细栅都是独立的。后续制作模组时按照实施例1的方法进行，制作模组时，焊带3用UV胶4固定时UV胶4会渗透到焊带3与电极细栅线之间，导致点UV胶4的区域焊带3与电极细栅线接触不良甚至绝缘，因此大幅影响了组件的功率，从而降低了电池到组件的CTM值。
本对比例4中，UV胶4很容易渗透到焊带3与电极细栅线之间，导致点UV胶4的区域接触不良甚至绝缘，从而影响电池制作组件时的CTM值。
对比例5
与实施例1所不同的是：
调整主栅线的Y轴方向长度使得在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为150mm。
测试例
将上述实施例和对比例进行各性能测试，各性能指标参数数据如表1所示。其中，CTM：Cell To Module，是指电池制作成模组后的功率比值；拉力是指焊带和主栅线之间的拉力。
表1
通过上述效果数据可以看出，相比于对比例，本发明的背接触电池具有成本低（耗银量低）、双面率高的特点，同时制作模组时焊带与电池片连接拉力大、连接后电池片形变量小的优点，能够提高背接触电池制作模组的生产良率，同时保证较高的CTM值。而现有技术的对比例1-3，对比例4，不在本发明范围的对比例5，其电极结构或关键参数不适宜，综合效果差于本发明。
进一步的，根据本发明实施例1和实施例2可知，采用本发明优选主栅线结构的实施例2方案，虽然银浆耗用量稍有增加，但是能进一步提升生产良率。
进一步的，根据本发明实施例1和实施例3-4可知，采用本发明优选主栅线结构的实施例1方案，更利于在降低银浆耗用量的同时提升CTM值。
进一步的，根据本发明实施例1和实施例5可知，采用本发明优选主栅线结构的实施例1方案，更利于显著降低银浆耗用量，同时保证较高的模组生产良率。
进一步的，根据本发明实施例1和实施例6-7可知，采用本发明优选的实施例1方案，更利于在保证电池及其模组性能的同时，降低银浆耗用量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种无焊盘超细主栅背接触电池，包括沿背面Y轴方向交替排列且均沿X轴方向延伸设置的第一细栅线和第二细栅线以收集电池片两种不同极性的电流，垂直于第一细栅线的第一主栅线，垂直于第二细栅线的第二主栅线，以及沿Z轴方向上，设置在第一主栅线和第二细栅线之间并分别接触的第一绝缘层，设置在第二主栅线和第一细栅线之间并分别接触的第二绝缘层，其特征在于，所述第一主栅线连接至少两条第一细栅线且所连接的至少一条第一细栅线最靠近背面X轴边缘，所述第二主栅线连接至少两条第二细栅线且所连接的至少一条第二细栅线最靠近背面X轴边缘，且所述第一主栅线、第二主栅线上均不设置焊盘，所述第一主栅线和第二主栅线的X轴方向上的宽度各自独立地为10-100μm；所述第一主栅线或第二主栅线分别沿垂直于其所连接的相应细栅线的同一轴线上延伸设置或间隔设置，且在间隔设置时在Y轴方向上相邻两条相应主栅线之间间隔的距离L为5-100mm；所述第一主栅线和第二主栅线成对设置且其成对的至少位于电池片背面X轴方向和/或Y轴方向的两侧区域。
2.根据权利要求1所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线位于所接触的第一绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面，所述第二主栅线位于所接触的第二绝缘层的Y轴中轴线上或Y轴中轴线的侧面。
3.根据权利要求2所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线和/或第二主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上，且分别从电池片背面Y轴方向的一端延伸至另一端。
4.根据权利要求1所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线包括靠近背面X轴边缘的第一边缘主栅线，所述第二主栅线包括靠近背面X轴边缘的第二边缘主栅线，所述第一边缘主栅线和第二边缘主栅线均包括成对的左主栅线和右主栅线且成对的左主栅线和右主栅线分别设置在同一相应绝缘层的Y轴中轴线的两侧。
5.根据权利要求4所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线还包括位于背面Y轴中部的第一中间主栅线，所述第二主栅线还包括位于背面Y轴中部的第二中间主栅线，所述第一中间主栅线、第二中间主栅线分别位于所接触的相应绝缘层的Y轴中轴线上，且在沿Y轴方向上，相邻的相应边缘主栅线和相应中间主栅线之间和/或相邻的两条相应中间主栅线之间的距离L为10-100mm。
6.根据权利要求1所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线和第二主栅线的Z轴方向上的厚度各自独立地为5-30μm；所述第一细栅线和第二细栅线各自独立地满足：Y轴方向上的宽度为10-100μm，Z轴方向上的厚度为5-20μm；所述第二绝缘层、第一绝缘层各自独立地满足：X轴方向上的长度为1-5mm，Y轴方向上的宽度为150-900μm，Z轴方向上的厚度为20-70μm。
7.根据权利要求1所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第一主栅线和第二主栅线分别所连接的对应细栅线的数量为2-10条，第一主栅线和第二主栅线成对设置，且每片电池片设置2-20对相应主栅线。
8.根据权利要求1所述的无焊盘超细主栅背接触电池，其特征在于，所述第二绝缘层和第一绝缘层沿Y轴方向交替排布并形成相邻的两列且至少部分相应绝缘层上供设置相对应主栅线，且分别沿其相应细栅线的X轴方向间隔设置。
9.一种背接触电池模组，包括串联排布的若干电池片，其特征在于，所述电池片为如权利要求1-8中任一项所述的无焊盘超细主栅背接触电池，且所述背接触电池模组还包括若干焊带和固化胶，所述焊带设置在各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上方并沿Y轴方向延伸设置，所述焊带将若干电池片进行串联，所述固化胶位于相应主栅线对应的焊带区域的Z轴方向上方，且固化胶的Y轴方向长度小于其下方相应主栅线的Y轴方向长度。
10.根据权利要求9所述的背接触电池模组，其特征在于，在同一焊带上所述固化胶沿Y轴方向上间隔排布，所述固化胶的X轴方向长度大于焊带的X轴方向长度；
和/或
所述固化胶的Y轴方向长度与其下方相应主栅线的Y轴方向长度的差值≥1mm。
11.根据权利要求9所述的背接触电池模组，其特征在于，所述焊带为外表面涂布低熔点焊接涂层的铜带，铜带在X轴方向上的宽度为0.3-2mm，铜带在Z轴方向上的厚度为0.05-0.2mm，所述低熔点焊接涂层的熔点低于155℃。
12.一种背接触电池模组的制备方法，其特征在于，所述背接触电池模组为如权利要求9-11中任一项所述的背接触电池模组，所述制备方法包括以下步骤：
S1、按串联方式排布好电池片，并在沿电池片的Y轴方向上排列的各绝缘层及其上相应主栅线的Z轴方向上铺设焊带；
S2、然后在各主栅线上对应的焊带区域形成UV胶，之后通过UV照射进行固化，形成固化胶；
S3、对S2所得电池串依次进行汇流、敷设胶膜、设置正板和背板后进行层压，层压将焊带与相应细栅线连接。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，S2中所述UV胶的厚度为5-100μm，所述固化的能量为300-3000mJ/cm2；S3中所述层压的温度高于焊带的熔点温度；
和/或
S2中所述形成UV胶通过点胶或喷涂的方式进行。
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